利用竹纤维有效改善丝绸服用性能的方法探讨

利用竹纤维有效改善丝绸服用性能的方法探讨

谢吉祥;赵晓;吴大洋;张袁松

【摘要】竹纤维与真丝复合织成的面料,不仅可以弥补真丝绸抗皱性能较差,不挺括,不能机洗的缺点,同时吸湿、导湿性能和透气性能均能得到加强,赋予真丝绸产品更高的附加值,具有很好的市场前景.

【期刊名称】《蚕学通讯》

【年(卷),期】2010(030)002

【总页数】5页(P38-42)

【关键词】竹纤维;丝绸;服用性能;改善方法

【作者】谢吉祥;赵晓;吴大洋;张袁松

【作者单位】西南大学纺织服装学院,重庆,400716;西南大学纺织服装学院,重庆,400716;西南大学纺织服装学院,重庆,400716;西南大学纺织服装学院,重

庆,400716

【正文语种】中文

竹纤维是继木浆纤维之后又一种具有广阔前景的新型纺织原材料,受到学者的广泛关注。随着棉花和桑蚕丝的生产量受到一定资源限制,寻求一种新的生态环保纺织材料就成为目前刻不容缓的任务。将竹纤维和蚕丝纤维复合,可以充分发挥两者的优势,改善彼此的缺憾,提高织物性能的稳定性,开发出高档次的新型面料,从而增加产品的附加值。

1 竹纤维

竹纤维是由我国自行研发成功的以竹子为原料的环保型纤维素纤维,竹纤维具有良好的吸湿性、悬垂性和染色性;手感柔软;并且具有良好的天然光泽、天然抗菌防臭性和抗紫外线性能,因此,由竹纤维制成的面料被誉为“21世纪最具有发展前景的健康面料”[1]。按选材及加工工艺的不同,竹纤维分为竹浆纤维和竹原纤维。竹浆纤维又称竹粘胶纤维、再生竹纤维,是以竹材为原料,经过人工催化、提纯,采用碱水解法及多段漂白等多道化学与物理技术制成竹浆粕,然后由氢氧化钠溶解,经粘胶纺丝工艺或其他路线加工成纤维。这种方法保存了天然抗菌成分“竹醌”。竹原纤维又称天然竹纤维、原生竹纤维,是将天然的竹材,采用机械、物理方法和生物技术,通过浸煮、软化等多道工序,去除竹子中的木质素、多戊糖、竹粉、果胶等杂质,从竹材中直接分离出来的纤维。

1.1 吸湿、透气性

竹纤维具有独特的高度中空的物理结构,其横截面上有许多孔洞和缝隙,边缘有辐射状裂纹,纵向表面有许多沟槽和裂纹,横向有明显的横节。竹纤维的这些孔隙和沟槽能产生毛细血管效应,可以迅速地吸收大量的水分、通透大量气体,因此,竹纤维被称为“会呼吸的纤维”。竹纤维制成的服装,吸湿性、透气性良好,是夏季面料和贴身纺织品的首选原料。

1.2 保健功能

竹纤维自身还具有天然的抗菌性和防臭性能,能防紫外线辐射,对人体有很好的保健作用。竹纤维结构的细胞壁中含有一种名为“竹醌”或“竹沥”的抗菌物质,这些成分对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、白色念珠菌等菌种有抑制作用;竹纤维中含有叶绿素等防臭物质,这些防臭物质通过吸附和氧化分解途径去除臭味,竹原纤维织物对氨气的除臭率为70%～72%,对酸臭的除臭率达到93%～95%。叶绿素铜钠还是一种优良的紫外线吸收剂,其紫外线功能为棉纤维的20倍[2]。其织物经多次反复

洗涤,日晒也不失抗菌、防紫外线作用。

1.3 生态性

竹子在生长过程中不使用化肥和农药,竹原纤维在制取过程中采取物理方法和生物技术,能100%降解,不会对环境以及纤维本身构成污染,资源可再生。所以,竹纤维是真正意义上的绿色环保型纤维。

1.4 独特的力学性能

竹原纤维是“高强低伸”型纤维。干态下,竹原纤维具有较高的断裂强度,为

6.93cN/dtex,与苎麻纤维接近,湿态下也有6.62cN/dtex[3]。这是因为竹原纤维是一种高结晶、高取向的天然纤维素纤维,其结晶度为71.6%[2],说明纤维的大分子排列规整,分子间的作用力大,要使大分子断裂和破坏大分子间的结合力较困难,还使得破坏大分子结合力后产生的滑移较小,因而竹原纤维的断裂伸长率低。湿态下,竹原纤维的断裂伸长率较干态下稍有增加,但仍然较低。这种高强低伸的性能使得竹原纤维织物具有良好的耐穿性和尺寸稳定性。而且竹纤维的弹性回复率较高(75.64%[2]),织物的免烫性较好,竹原纤维的初始模量较大,干态下为

192.91cN/dtex,湿态下为196.33cN/dtex[3],所以竹原纤维刚性大,不易变形,织物挺括。

2 真丝绸的特性

2.1 高级的外观

蚕丝纤维的断面呈三角形状和透明状,发射光量较高,所以真丝绸有珍珠般的光泽。而且手感柔软、滑糯、丰满而蓬松,包覆在丝素外的丝胶一经脱除,在真丝绸组织之间以及构成经丝和纬丝的丝素纤维之间产生了空隙,更有利于真丝绸形成具有回弹性、柔软性、丰满感的独特风格,轻薄,悬垂性良好,富有自然感。作为高档服装的材料,为人们所青睐,被称为“纤维皇后”。

2.2 穿着舒适性

蚕丝的穿着舒适性,表现为有良好的保温性和多孔性、吸湿性和放湿性。蚕丝的导

热系数与羊毛、腈纶相近,是保暖性良好的材料,而且蚕丝是多孔性的,有冬暖夏凉的特性。蚕丝有良好的吸放湿性能,在20℃、相对湿度为65%实验条件下,几种纤维

的吸湿率分别为:羊毛16%、蚕丝11%、棉8%、粘胶13%、锦纶4%、涤纶

0.4%。羊毛和棉的吸湿性虽好,但放湿性不如蚕丝,一旦出汗,汗液不能迅速通过服

装蒸发,使被润湿的服装织物纤维气孔中充斥水分,而水的热导率高于织物纤维的热

传导率,比空气的热导率更大,导致服装的保湿性下降,且肌肤有黏湿不爽之感。而蚕丝面料由于放湿快,水分能在较短时间内排向外界,穿着起来感觉舒爽[4]。

2.3 保健性

蚕丝是蛋白质纤维,对人体生理有良好的适应性,被广泛应用于医学领域。蚕丝的蛋

白质结构不易产生静电,不会吸附空气中的尘埃和细菌,真丝服装经穿着使用后,容易产生原纤化,像扫帚、毛刷一样,可以起到清除人体表面细微污垢和细菌的功能,防治皮肤瘙痒症[5]。蚕丝中甘氨酸的含量高达42.8%,甘氨酸能与紫外线进行光化反应,因此真丝服装能阻挡和降低太阳光中紫外线对人体的侵害,起到保护皮肤的作用[6]。因此,真丝绸有着人体的第二皮肤的美誉。

2.4 局限性

蚕丝纤维的强度、伸度、耐磨性稍差,不能用碱性洗涤剂洗涤,耐光性差,真丝织物经长时间光照,会泛黄及发脆,增加了保养加工的难度。泛黄是因为丝织物精炼漂白用

还原剂,当精炼后,色素被还原而脱色,但未去除,经光照后逐渐氧化,色素重现。光脆

现象主要是由于光能的氧化作用使丝纤维分子断裂,从而使强力下降,这种作用尤以

紫外线为最。经试验测定,丝纤维经日光照射17d,强度降低46%,伸度降低60%;照射100d,强度降低84%,伸度降低88%,已完全失去服用性能[7]。蚕丝纤维日晒

200h,强度损失50%,而竹浆纤维和竹原纤维强度损失50%需要的日晒时间分别为926h和1140h,竹原纤维的耐日晒性能较好,是由于纤维素大分子主链上的苷键在